贵州铜仁植烟土壤高效氯氰菊酯和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐残留状况研究

张 皓，谭智勇，吴 亮，成 婧，彭小悦，吴文良

（1.核工业二三〇研究所分析测试中心，湖南省伴生放射性矿产资源评价与综合利用工程技术研究中心，长沙410007；2.铜仁学院，贵州铜仁 554300；3.湖南出入境检验检疫局检验检疫技术中心，长沙 410004；4.常德市产商品质量监督检验所，湖南常德 415000）

贵州省铜仁市地处东经107°45′～109°30′，北纬27°7′～29°5′，位于贵州省东北部，与湖南、重庆接壤，属于典型的中亚热带湿润气候，是贵州省重要产烟区[1-2]。烟草是铜仁市重要的经济作物，随着烟草产业的发展和种植年限的不断增加，烟草的病虫害越来越多。据调查统计，我国烟草侵染性病害有68种，害虫等有害生物达200多种[3-5]。当前，化学防治仍然是病虫害防治的主要手段，但长期大量、广泛地使用农药导致植烟土壤、烟叶中的农药残留量不断增加，病虫害的抗药性增强和病虫再度猖獗。

高氯·甲维盐主要有效成分为高效氯氰菊酯和甲维盐，高效氯氰菊酯是拟除虫菊酯类杀虫剂，具有极强的胃毒和触杀作用，活性高、广谱、速效、持效期较长，对蔬菜、棉花、果树等多种作物上的鳞翅目、鞘翅目等多种害虫有良好的防治效果[6-7]。甲维盐是以发酵产品阿维菌素B1为起始原料合成的一种新型、高效半合成抗生素杀虫剂，既有胃毒作用又兼触杀作用，对鳞翅目昆虫的幼虫和其他许多害虫及螨类的活性极高。这2种药剂复配有较好的生物活性，增效明显，对多种害虫尤其鳞翅目害虫防效较好[7-10]。近年来，高氯·甲维盐在烟草种植上应用愈发广泛，主要用于防治烟蚜（Myzus persicae）、烟青虫（Helicoverpa assulta）、斜纹夜蛾（Spodoptera litura）和小地老虎（Agrotis ipsilon）等。本研究探究了贵州铜仁植烟土壤高效氯氰菊酯和甲维盐的残留状况，为铜仁市乃至贵州省合理使用烟用农药、保证农产品质量安全和保护生态环境提供科学依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

LC-MS 1290B-6470B安捷伦高效液相色谱串联质谱仪、7890B-5977B气相色谱-质谱联用仪，美国安捷伦科技有限公司；APLE-2000加速溶剂萃取仪、加压流体萃取仪，吉天仪器有限公司；TTL-DCII氮吹浓缩仪，北京同泰联科技发展有限公司。

97.2%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐标准品，伟业计量有限公司；100 mg/L高效氯氰菊酯、丙酮（农残级）、正己烷（农残级）、乙腈（LC-MS纯），上海安谱科技有限公司。

1.2 样品采集

试验于2019年11月进行，在贵州省铜仁市7个县46个乡镇的主要植烟种植地区采集55份土壤样品。取样遵循均匀性、代表性的原则，根据基本烟田面积的大小和分布情况布置取样点，取样深度为0～10 cm，采用四分法取约1 kg土样，土壤样品采集后冷藏、避光、密封保存。

1.3 样品制备

除去样品中的枝棒、叶片、石子等异物，先用冷冻干燥仪将样品冷冻干燥后称取适量样品于研钵中，研磨成流沙状，过筛，将样品完全混匀备用。

1.4 土壤中高效氯氰菊酯残留分析

1.4.1 样品前处理

准确称取10 g（精确至0.01 g）的土壤样品，加入适量硅藻土混匀，使用加压流体萃取仪萃取，萃取溶剂为正己烷-丙酮（1∶1，V/V）混合溶剂。采用氮吹浓缩装置浓缩萃取液并更换溶剂。氮吹浓缩仪设置温度30℃，小流量氮气将提取液浓缩至1.5～2.0 mL，用5～10 mL二氯甲烷洗涤浓缩器管壁，再用小流量氮气浓缩至0.5 mL，重复2次上述淋洗管壁和浓缩操作，最后用二氯甲烷定容。用石英砂代替实际样品，按照与供试样品前处理同样的步骤制备空白试样。

1.4.2 仪器测试条件

（1）气相色谱条件

色谱柱：Agilent HP-5 ms（30 m×0.25 mm×0.25μm）。进样口温度：280℃；进样方式：不分流进样；进样量：1.0μL，柱流量：1.0 mL/min（恒流）；柱温：初始温度45℃，保持2 min，以20℃/min的速率升至180℃保持1 min，再以相同升温速率升至290℃保持7.5 min。

（2）质谱分析条件

电子轰击源（EI）；离子源温度：230℃；离子化能量：70 eV；接口温度：280℃；四极杆温度：150℃；溶剂延迟时间：5.5 min；扫描模式：选择离子扫描（SIM）模式。

1.4.3 标准溶液配制及标准曲线绘制

取6个2 mL进样瓶，分别取适量高效氯氰菊酯标准使用液，同时加入与高效氯氰菊酯标准使用液相同浓度的替代物标准使用液（2-氟联苯、对三联苯-d14），在每个进样瓶中加入200 ng内标（-d12）溶液，再用二氯甲烷定容至1.0 mL。此时高效氯氰菊酯和替代物浓度为50、100、200、500μg/L和1 000μg/L。按照1.4.2仪器测试条件进行分析，得到不同浓度各目标化合物的质谱图，记录各目标化合物的保留时间和定量离子质谱峰的峰面积（或峰高）。采用内标法以目标物浓度与内标物浓度比值（相对浓度）为横坐标，以其目标物的峰面积和对应内标物峰面积的比值为纵坐标，建立标准曲线。

1.5 土壤中甲维盐残留分析

1.5.1 样品前处理

准确称取5 g（精确至0.01 g）的土壤样品至50 mL离心管，加入5 mL酸化乙腈（含1%冰乙酸），涡旋混匀1 min，超声波提取5 min，4 000 r/min离心5 min。取1 mL上清液过0.22μm有机系滤膜于样品瓶中，待测。

1.5.2 仪器测试条件

（1）液相色谱条件

流动相：乙腈为有机相，0.1%甲酸为水相；流速：0.3 mL/min；进样体积：5μL；柱温：35℃；优化的UPLC梯度洗脱程序见表1。

表1 液相色谱梯度洗脱程序

（2）质谱分析条件

电子轰击源（AJS-ESI）；载气和碰撞气体为氮气；干燥气体温度：250℃；流速：10 L/min；雾化器压力：137.9 kPa；鞘气温度：350℃；鞘气流速：11 L/min；毛细管电压：3 000 V；检测方式：多反应监测（MRM），正离子模式；对甲维盐的质谱条件进行了优化，定量和辅助定性离子对及相对保留时间见表2。

表2 甲维盐的质谱测定参数

1.5.3 标准溶液制备及标准曲线绘制

取5个2 mL进样瓶，分别取适量甲维盐标准使用液，用空白阴性基质定容至1.0 mL，使得甲维盐的最终工作浓度分别为0.5、1、5、10μg/L和20μg/L，按照1.5.2仪器测试条件进行分析，得到不同浓度甲维盐的质谱图，记录甲维盐的保留时间和定量离子质谱峰的峰面积，采用外标法，以甲维盐质量浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，建立标准曲线。

2 结果与分析

2.1 标准曲线和定量限

2.1.1 高效氯氰菊酯标准曲线和定量限

在50～1 000μg/L范围内，高效氯氰菊酯的线性方程为y=0.058 193x-0.009 021，R2=0.995 893 31（图1），R2＞0.99，表明该分析方法线性关系较好，符合分析要求。通过对空白样品进行低浓度加标确定了高效氯氰菊酯检出限为5μg/kg，定量限为200μg/kg。

图1 高效氯氰菊酯标准曲线图

2.1.2 甲维盐标准曲线和定量限

在0.5～20μg/L范围内，甲维盐的线性方程为y=2 482.013 231x+269.032 587（图2），R2=0.999 609 03，R2＞0.999，表明该分析方法线性关系较好，符合分析要求。通过对空白样品进行低浓度加标，确定了甲维盐检出限为0.125μg/kg，定量限为0.5μg/kg。

图2 甲维盐标准曲线图

2.2 方法精密度和准确度分析

添加回收试验结果显示，高效氯氰菊酯、甲维盐加标平均回收率分别为83.9%～100.5%和96.4%～102.5%，相对标准偏差分别为3.96%～6.43%和1.96%～8.79%（表3），说明检测方法重现性好，精密度和准确度高。

表3 高效氯氰菊酯和甲维盐添加回收率和相对标准偏差

2.3 铜仁植烟土壤中高效氯氰菊酯残留状况

由表4可知，55个土壤样品中有54个未检出高效氯氰菊酯，其中德江县有1个土壤样品中高效氯氰菊酯含量为0.44 mg/kg。55个土壤样品的检测结果表明，目前铜仁植烟土中高效氯氰菊酯残留量以低于0.005 mg/kg为主，其中德江县存在高效氯氰菊酯残留量大于0.44 mg/kg的可能性。

表4 铜仁植烟土壤样品中高效氯氰菊酯检测结果

2.4 铜仁植烟土壤中甲维盐残留状况

由表5可知，55个土壤样品中均未检出有甲维盐（低于方法检出限值0.125μg/kg）。55个土壤样品的检测结果表明，目前铜仁植烟土中甲维盐残留较低，以低于0.125μg/kg为主。

表5 铜仁植烟土壤样品中甲维盐检测结果

3 讨论与结论

化学农药长期使用带来的毒性效应可能会影响生态环境的安全，研究农药在环境中的残留及其转移规律具有重要意义。农药进入环境后大部分进入土壤中，国内关于烟叶中农药残留的相关研究相对较多，但关于植烟土壤中的农药残留研究相对较少。本研究探究了贵州铜仁植烟土壤高效氯氰菊酯和甲维盐的残留状况，结果发现，55个土壤样品中仅有1个土壤样品中检出高效氯氰菊酯。高效氯氰菊酯和甲维盐均属于易降解农药，半衰期分别为8.4～11.2 d和35.5d[12]，目前我国尚未有土壤中高效氯氰菊酯和甲维盐相关残留标准。下一步笔者将开展高效氯氰菊酯与甲维盐在环境中的迁移转化规律研究，以期为制定植烟土壤中高效氯氟氰菊酯和甲维盐残留限量标准提供理论依据。